船舶动力装置课程设计
船舶动力装置教案

船舶动力装置教案一、教学目标知识目标:使学生掌握船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点。
能力目标:培养学生分析、解决问题的能力,能够针对不同的船舶工况选择合适的动力装置。
情感态度与价值观:培养学生对船舶动力装置的热爱和兴趣,形成良好的职业道德和团队合作精神。
二、教学重点和难点教学重点:船舶动力装置的类型、工作原理和特点。
教学难点:不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点。
三、教学过程导入新课:通过展示一些常见的船舶动力装置图片和视频,引导学生思考这些装置的用途和特点。
讲授新课:首先介绍船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点,然后详细讲解不同类型的船舶动力装置,包括柴油机、蒸汽机、燃气轮机和核动力装置等。
巩固练习:通过一些实例和案例分析,让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点,并练习分析、解决问题的能力。
归纳小结:回顾本节课所学的重点和难点,总结不同类型的船舶动力装置的特性和适用范围,以及如何根据实际工况选择合适的动力装置。
四、教学方法和手段多媒体教学:使用PPT、视频和图片等多媒体资源,生动形象地展示船舶动力装置的类型、工作原理和特点。
实物模型:展示不同类型的船舶动力装置的实物模型,让学生更加直观地了解其结构和特点。
案例分析:通过一些实例和案例分析,让学生了解不同类型的船舶动力装置的适用范围和优缺点,并练习分析、解决问题的能力。
小组讨论:组织学生进行小组讨论,交流彼此的学习心得和体会,加深对船舶动力装置的理解。
五、课堂练习、作业与评价方式课堂练习:在讲解过程中穿插一些小练习,让学生即时回答或进行小组讨论,以检验学生对知识的掌握情况。
作业:布置一些有关船舶动力装置的课后作业,包括计算分析题、问答题和论述题等,以加深学生对知识的理解和掌握。
评价方式:采用平时成绩与期末考试相结合的方式进行评价,平时成绩包括课堂表现、小组讨论和作业完成情况等,期末考试则主要考查学生对知识的理解和应用能力。
六、辅助教学资源与工具教学PPT:提供清晰简洁的教学PPT,包括船舶动力装置的基本概念、工作原理和特点等内容。
船舶动力装置课程的设计22页

• d>400mm
l≥12d
• d=300~400mm
l= (14~25)d
• d<300mm
l=(16~40)d
12
设计主要内容
– 选定密封装置
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设计主要内容
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设计主要内容
– 选定尾轴承
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设计主要内容
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设计主要内容
• 中间轴及中间轴承设计
– 中间轴设计 – 确定中间轴承位置 – 选定中间轴承 – 中间轴静强度校核(见附录2) – 画中间轴结构简图
设计流程
注:尽可能不选括号中直径 《轮机工程手册》下第236页表6.2.1-6
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设计主要内容
• 确定轴系长度
– 确定轴系基本长度(见课本P35) – 确定螺旋桨轴长度(见课本P42-44) – 确定中间轴长度(见课本P36-37) – 确定轴的实际长度;
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尾端结构
• 锥体部分的长度L=(1.6-3.3)dtz • 锥度K一般取1:15/1:12/1:10等 • 小端直径:dxz=dtz –k×L • 大端直径:dtz • 尾螺纹直径与长度:
设计任务和要求
• 轴系设计任务
1)完成轴系计算说明书(手写在课程设计纸 上) 2)绘制3张图(1#、2#、3#各一张)
• 轴系设计基本要求
1)轴系计算说明书内容应完备:包括桨轴、艉轴尺寸,轴承尺寸,联 轴器尺寸,密封尺寸,及各项设计依据,并画出简图,总之,后面 艉轴装配图中各项尺寸应在说明书中能查到来由。书写应工整。
18
中间轴承的位置与间距
• 轴承间距的大小及其数目,对轴的弯曲变形、柔性和应力均有很大的 影响。间距适当增加使轴系柔性增加,工作更为可靠,对变形牵制小,
船舶动力装置课程设计轴系计算说明书

华中科技大学船舶与海洋工程学院轮机工程专业民用船舶动力装置课程设计轴系计算说明书一、轴系计算(一)、概述本船为内河船,设单机单桨。
主机经减速齿轮箱减速后将扭矩通过中间短轴传给螺旋桨轴和螺旋桨。
考虑到长江水质较差,泥沙较多,若采用水润滑,则污物可能进入艉轴装置造成堵塞,故润滑方式采用油润滑。
本计算按《CCS钢质内河船舶建造规范》(2009年)(简称《钢内规》)进行。
(二)、已知条件(三)、轴直径的确定根据《钢内规》8.2.2进行计算,计算列表4.1如下:表4.1轴直径计算根据计算结果,取螺旋桨轴直径为 350 mm,中间轴直径为 280 mm。
二、强度校核1.尾轴强度验算轴设计过程中艉轴承、密封装置、联轴节的选型如下:a.艉轴轴承选自东台市有铭船舶配件厂,规格如下:b.油润滑艉轴密封装置选自东台市有铭船舶配件厂,规格如下:c.联轴节采用船厂自制。
尾轴危险段面的确定根据图4-1计算如下:图4-1尾轴管结构简图(1)相关尺寸确定已知L=880mm,L b=440mm,R=350mma螺旋桨轴尾部锥长l=(1.6~3.3)R=2.2*R=780mm,z对于白合金轴承,支撑点到后端面的距离u=0.5L=0.5*880=440mm。
而后密封装置的长度为215mm,再加上适当间距约为60mm,则:螺旋桨轴尾部锥面中心至后轴承中心距离a为:a=780/2+440+215+60=1105mm螺旋桨轴尾部锥面后端面至后轴承中心距离b为:b=1105+780/2=1495mm由布置总图得后轴承的后端面距前轴承中心约为4739mm,则:前后轴承支撑点距离l为:l=4739-440=4299mm因为后轴承后端面距齿轮箱有约7130mm,考虑到齿轮箱的周和联轴节等,法兰端面到前轴承支撑点距离为:d=7130-4299-440-769=2391mm因为联轴节长845mm ,则法兰重心到前轴承支撑点距离为: c=2391-845=1546mm(2)双支承轴承负荷计算: a .后轴承压力= 15873.21 N式中:g —9.81N/kg 1—前后轴承支撑点距离,4.299ma---螺旋桨中心至后轴承中心距离,1.105m b —桨毂后端面到后轴承支撑点距离,1.495m c —法兰重心到前轴承支撑点距离,1.546md —法兰端面到前轴承支撑点距离,2.391m G 0—法兰重量,1180kgQ B —螺旋桨及附件重量,4079.51kgq c —轴本身重量产生的均布负荷 ,q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/mb .前轴承总压力⎥⎦⎤⎢⎣⎡--+++=l a Q l 2b q l c)(l G l 2d l q g B 2c 02c)(B R = 4596.65 N 式中:g —9.81N/kg 1—前后轴承支撑点距离,4.299ma---螺旋桨中心至后轴承中心距离,1.105m b —桨毂后端面到后轴承支撑点距离,1.495m c —法兰重心到前轴承支撑点距离,1.546md —法兰端面到前轴承支撑点距离,2.391m G 0—法兰重量,1180kgQ B —螺旋桨及附件重量,4079.51kgq c —轴本身重量产生的均布负荷 ,q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m1.截面E —E 的弯矩/2a 2L q g 2L R 2L a g Q M 2A cA A AB EE ⎪⎭⎫⎝⎛+⋅⋅-⋅+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⋅-=- = —63745.48N ·m式中:g —9.81N/kgQ B —螺旋桨及附件重量,4079.51kg a —螺旋桨中心至后轴承中心距离,1.105m R A —后轴承支反力,15873.21 N L A —后轴承长度,0.88m q c —轴本身重量产生的均布负荷q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m其中d c 为尾轴直径,350mm 2.截面K -K 的弯矩c2B A B KK 2gq )Q -(R a g Q M g ⋅+⋅⋅-=-= —5093.61N ·m式中:g —9.81N/kgQ B —螺旋桨及附件重量,4079.51kg a —螺旋桨中心至后轴承中心距离,1.105m R A —后轴承支反力,15873.21 N q c —轴本身重量产生的均布负荷q c=0.00622c d =0.0062×3502=759.5kg/m其中d c 为尾轴直径,350mmK K E E M M -->,取E E M -=—63745.48N ·m 作为计算弯曲力矩。
船舶动力装置课程设计

船舶动力装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握船舶动力装置的基本概念、分类及其工作原理;2. 使学生了解船舶动力装置的组成部分,包括主机、辅机、传动装置等;3. 帮助学生理解船舶动力装置的性能指标及其对船舶性能的影响。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识分析船舶动力装置的优缺点,并能够提出改进措施;2. 培养学生具备船舶动力装置操作、维护及故障排除的基本能力;3. 提高学生的团队协作和沟通能力,能够就船舶动力装置相关技术问题进行讨论和交流。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对船舶动力装置的兴趣,培养其探索精神和创新意识;2. 培养学生热爱航海事业,树立正确的职业观念;3. 培养学生关注能源、环保等问题,提高其社会责任感和使命感。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为船舶工程专业核心课程,具有较强的理论性和实践性。
学生为高中毕业生,具备一定的物理和数学基础,但对船舶动力装置的了解较少。
教学要求注重理论联系实际,强调实践操作能力的培养。
根据以上分析,将课程目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够准确描述船舶动力装置的基本概念、分类和工作原理;2. 学生能够列出船舶动力装置的主要组成部分,并解释其作用;3. 学生能够分析船舶动力装置的性能指标,并评价其对船舶性能的影响;4. 学生能够针对特定船舶动力装置,提出改进措施,并进行操作、维护和故障排除;5. 学生能够积极参与团队讨论,就船舶动力装置相关技术问题进行有效沟通;6. 学生能够关注船舶动力装置的能源、环保问题,并提出自己的见解。
二、教学内容根据课程目标,教学内容分为以下五个部分:1. 船舶动力装置概述- 教材章节:第一章 船舶动力装置概述- 内容:动力装置的概念、分类、发展历程及其在船舶中的作用。
2. 船舶动力装置的组成部分- 教材章节:第二章 船舶动力装置的组成部分- 内容:主机、辅机、传动装置、推进装置、控制系统等组成部分的结构、原理及功能。
船舶动力装置原理与设计

船舶动力装置原理与设计船舶动力装置是指用于推进和驾驶船舶的装置,一般包括主机、辅机、燃油系统、冷却水系统、润滑系统等多个部分。
船舶动力装置的设计原理,要充分考虑船舶的使用环境、载重量、航线、运输要求等众多因素,以最大限度地提高船舶的性能和安全。
1.主机设计原理(1)机械效率和功率。
主机的机械效率和功率是主机设计的两个最重要的因素,需要根据船舶的工作状态来选择。
(2)操作可靠性和控制系统。
良好的操作可靠性和控制系统是主机设计的重要因素之一,直接影响船舶的安全和性能。
(3)船舶排放标准。
随着国际对环保的要求越来越高,船舶的排放标准也在逐渐提高,设计时必须考虑这一因素,采用低排放和节能技术。
(1)容量和功率。
辅机的容量和功率应根据船舶的需求而设计,以确保船舶的正常运行。
(2)可靠性和安全性。
辅机必须具有适当的可靠性和安全性,确保船舶不会发生故障或事故。
(3)能耗和环保。
辅机设计中要考虑能源效率和环保要求,采用适当的节能技术,降低能源消耗和环境污染。
3.燃油系统设计原理(1)燃料的性质和质量。
燃料的性质和质量直接影响到主机的性能和寿命,因此必须确保燃料的合格。
(2)燃料的存量和供应。
燃料的存量和供应必须符合船舶的使用要求,确保能够长时间航行。
(3)燃料的安全。
燃料的存储和使用必须符合安全标准,避免发生火灾和爆炸等危险情况。
(1)冷却水的来源和质量。
冷却水的来源必须符合船舶的使用要求,冷却水的质量必须满足主机使用标准。
(2)冷却水的流量和温度。
冷却水的流量和温度必须根据主机的需求来设计,达到最佳冷却效果。
(3)冷却水的处理和循环。
冷却水循环必须顺畅和完整,通过适当的处理确保冷却水的质量。
(1)润滑油的质量和特性。
润滑油的质量和特性必须与主机和其他部件要求相适应,保证主机的顺畅运转。
(2)润滑系统的压力和流量。
润滑系统的压力和流量必须根据主机和其它机械部件的要求进行设计。
船舶动力装置还必须符合国际航行和运输规则,以确保船舶的安全和可靠性。
《船舶动力装置》课程教学大纲

本科生课程大纲课程属性:公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能,课程性质:必修、选修一、课程介绍1.课程描述船舶动力装置是轮机工程专业的一门专业课程。
本课程的教学内容主要包括船舶轴系及传动装置设计、管路系统设计、主机与螺旋桨选型设计、推进轴系的振动及控制、船舶动力装置总体设计等。
通过本课程的学习,使学生能够掌握船舶动力装置设计的基本原理、基本内容和方法。
2.设计思路船舶动力装置是轮机工程专业一门实践性和综合性较强的专业课程。
本课程的开设旨在培养学生具备正确的设计思想和观点,掌握船舶动力装置设计的基本原理、基本内容和方法,灵活应用过去所学的数学、物理基础知识和专业知识,解决设计的问题,为今后从事船舶动力装置设计打下坚实的基础。
本课程的教学任务是重点讲授船舶动力装置的原理与设计,使学生掌握:船舶动力装置的基本组成;船舶推进装置、船舶传动设备等的构造及工作原理;船舶管路系统的原理、组成及布置设计原则;船舶推进装置的特性与配合的基本知识。
学生通过本课程的学习,对船舶推进系统、轴系、管系、船、机、桨工况配合,机舱布置与规划等有较为系统的认识,为以后从事的工作打下良好的基础。
本课程教学内容编排如下:- 1 -(1)船舶动力装置引论:船舶动力装置的基本概念、形成与发展,常用船舶动力装置的组成原理及特点,介绍推进装置的配置形式。
要求掌握船舶动力装置的组成和类型、柴油机动力装置;理解蒸汽动力装置、燃气轮机动力装置;了解联合动力装置等。
(2)主柴油机原理与选型:船用主柴油机的基本原理和特性,主机选型论证方法。
要求掌握主柴油机的工作原理和特性;理解柴油机推进装置的选型分析;了解柴油机推进装置功率传递过程。
(3)船舶轴系设计:轴系的任务和组成,轴系零部件的选型与设计方法。
要求掌握轴系的布置设计、传动轴机构与设计、尾轴管装置的结构与设计;理解轴系部件的结构与选型;了解轴系负荷与合理校中。
(4)后传动设备原理与选型设计:传动设备的结构原理与特点,以及选型要求。
船舶动力装置课程设计

(一)已知条件1.主机型号:6ESDZ 76/160型式:二冲称、直列、回流扫气、废气涡轮增压低速柴油机 气缸直径:760 mm 活塞行程:1600 mm 缸数: 6持续功率:5350 马力 持续转速:124 r/min 1小时功率:6573 马力1小时转速:130 r/min 主机飞轮重:1.28 t2.螺旋浆直径:5490 mm 重量:9.6 t(二)中间轴基本直径(按1983年钢质海船规范)1.中间轴材料 35优质碳素钢2.中间轴基本直径0d306290()18b N dc n σ=+ 式中,N —轴传递的额定功率(马力),取N=5350马力 n —轴传递的转速,取n=124r/minb σ—轴材料的抗拉强度,kgf/mm 2,取b σ=48kgf/mm 2c —系数,取c=1mm d 30918486212453509030=⎪⎭⎫⎝⎛+= 因本轮按冰区级别为B Ⅱ级进行加强,取增加05%d 。
则中间轴基本直径0d 应为:mm d 324153090=+=考虑到安全系数取10%,现取mm d 3600=,轴承处的轴径mm d 073=。
(三)螺旋浆轴径计算仍按上述中间轴径0d 计算公式计算,但系数c 取1.27。
故螺旋浆轴的计算基本直径p d 为:mm d d p 4111.2732427.10=⨯=⨯=现取p d =450mm ,轴承处的轴径d=460mm 。
(四)推力轴轴径计算仍按上述中间轴径0d 计算公式计算,但系数c 取1.1。
故推力轴的计算基本直径t d 为:mm d d t 3561.13241.10=⨯=⨯=现取t d =400mm ,轴承处的轴径d=410mm 。
(五)轴承负荷计算1.轴承负荷图的有关数据(轴的重度3/0.0769cm N =γ)(1)螺旋浆轴:按有关线图查得重量系数ψ=1.187,则螺旋浆轴的单位长度重量:m N d q p /14510100769.0445.014.3187.14622=⨯⨯⨯=⋅⋅⋅=-γπψ(2)中间轴:L/D=15,按有关线图查得重量系数ψ=1.09,则中间轴的单位长度重量:m N q /8527100769.040.3614.31.0962=⨯⨯⨯=- (3)推力轴:L/D=3.6,有关线图查得重量系数ψ=2.05,则推力轴的单位长度重量:(4)m N q /198********.040.4014.32.0562=⨯⨯⨯=- (5)2.轴段惯性矩(1)螺旋浆轴:43-44102.0145.06414.364m d I p⨯=⨯==π (2)中间轴:43-440100.8236.06414.364m d I ⨯=⨯==π (3)推力轴:43-441026.140.06414.364m d I t ⨯=⨯==π3.轴段负荷简图:4.各轴段相对刚度计算各轴段刚度时,忽略铜套影响,取弹性模量E 均相等。
船舶核动力装置课程设计

船舶核动力装置课程设计一、前言船舶核动力装置是一种高科技船舶动力系统,也是当今世界上最先进的船舶动力系统之一。
本课程设计旨在通过学生对核动力装置的核心技术、工作原理、构造组成等内容的了解,培养学生的技能和信心,为船舶核动力装置工程师的培养打下坚实的基础。
二、设计要求•设计一个船舶核动力装置的模型并进行模拟。
该模型要求能够实现基本的航速和航向控制,能够满足不同工况下的动力需求。
•编写相应的控制程序,实现对船舶核动力装置的控制与监控。
该程序需要具备良好的界面和功能,能够方便用户进行操作和调整。
三、设计过程1. 船舶核动力装置的构造组成船舶核动力装置的基本构造组成包括主机、辅机和管路系统等几个部分。
其中,主机是核动力装置的核心组成部分,负责产生推进力和动力输出。
辅机则用于实现其他的功能需求,例如船舶升降、电力供应等。
管路系统用于保证核动力装置各个部分之间的流畅工作,并在必要时向外供应冷却水。
2. 船舶核动力装置的工作原理船舶核动力装置的工作原理与常规的船舶动力装置有很大的区别。
其基本原理是利用核能产生热量,通过水的冷却和蒸汽的驱动来实现机械能的输出。
具体来说,主机中的燃料棒会释放出大量的热能,然后通过设备进行传递和吸收,最终由水蒸汽带动涡轮机进行转动。
辅机则主要使用传统燃料进行驱动,例如电力发生器、启动机等。
3. 设计模型和控制程序在软件方面,我们选择了Matlab进行建模和控制程序的编写。
对于船舶核动力装置的模型设计,我们需要考虑到各个部分的影响因素,例如核反应堆的功率、涡轮机的效率、水的冷却效果等。
在建模之后,我们利用Matlab进行模拟和调试,可以实现不同工况下的船舶驾驶模拟和推力输出。
对于控制程序的编写,我们采用了C#语言和WPF技术进行开发。
该程序主要功能包括控制主机和辅机的启停,对核反应堆的功率进行控制,实现船舶的航向和航速控制等。
通过图形界面和数据可视化的方式,可以方便用户进行实时监控和调整。
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船舶动力装置课程设计一、设计目的1、进一步掌握舰船动力装置的基本概念和基本理论;2、掌握船机浆设计工况选择的理论和方法;3、掌握工况船舶采用双速比齿轮箱速比优先选计算方法;4、掌握主机选型的基本步骤方法;5、初步掌握船机浆工况配合特性的综合分析方法。
二、基本要求1、独立思考,独立完成本设计;2、方法合适,步骤清晰,计算正确;3、书写端正,图线清晰。
三、已知条件1、船型及主要尺寸(1) 船型:单机单桨拖网渔船(2) 主尺度序号尺度单位数值1 水线长M 41.02 型宽M 7.83 型深M 3.64 平均吃水M 3.05 排水量T 400.06 浆心至水面距离M 2.5(3) 系数名称方形系数Cb 菱形系数Cp 舯刻面系数数值0.51 0.60 0.895(4) 海水密度ρ =1.024T/M32、设计航速状态单位数值自航KN 10.4拖航KN 3.83、柴油机型号及主要参数序号型号标定功率(KW)标定转速(r/min)柴油消耗率(g/kw·h)重量(kg)外形尺寸(L×A×H)mm1 6E150C-1 163 750 238 2500 2012×998×13252 6E150C-1 220 750 238 3290 2553×856×14403 8E150C-A 217 1000 228 2700 2065×1069×14054 8E150C-A 289 1000 228 3500 2591×957×14055 6160A-13 164 1000 238 3900 3380×880×15556 X6160ZC 220 1000 218 3700 3069×960×15127 6160A-1 160 750 238 3700 3380×880×15558 N-855-M 195 1000 175 11769 NT-855-M 267 1000 179 1258 1989×930×151110 TBD234V8 320 1000 212 4、齿轮箱主要技术参数序号型号额定传递能力kw/(r/min)额定输入转速(r/min)额定扭矩N*m额定推力KN速比1 300 0.184--0.257 750--1500 1756.2--2459.849.02.04,2.5,3,3.53,4.12 D300 0.184--0.257 1000-2500 1193.64--2459.849.04,4.48,5.05,5.5,5.9,7.633 240B 0.184 1500 1756 30--50 1.5,2.34 SCG3001 0.16--0.22 750--2300 30--50 1.5,2.3,2. 5,3.55 SCG3501 0.257 750--2300 1.3,2.3,2. 5,3.5,46 SCG3503 0.257 1000-2300 4.5,5,5.5, 6,6.5,77 SCG2503 0.184 1000-2300 4,4.5,5,6, 6.5,78 GWC3235 0.45--1.35 --1800 4283--12858112.72.06,2.54,3.02,3.57,4.05,4.955、双速比齿轮箱主要技术参数序号型号额定传递能力kw/(r/min)额定输入转速(r/min)额定推力KN速比1 GWT36.39 0.42--1.23 400--1000 98.07 2--62 GWT32.35 0.52--1.32 --1800 112.78 2--63 MCG410 0.74--1.84 400--1200 147.0 1--4.54 S300 0.18--0.26 750--2500 49.03 2.23,2.36,2.52,2.565 SD300 0.18--0.24 750--2500 49.03 ,4,4.48,4.6,4.95四、计算与分析内容1、船体有效功率,并绘制曲线2、确定推进系数3、主机选型论证4、单速比齿轮箱速比优选,桨工况特性分析5、双速比齿轮箱速比6、综合评判分析五、参考书目1、《渔船设计》2、《船舶推进》3、《船舶概论》4、《船舶设计实用手册》(设计分册)六、设计计算过程与分析1、计算船体有效功率(1)经验公式:EHP=(E0+△E)△√L ①式中:EHP------船体有效马力,△------排水量(T),L------船长(M)。
在式①中船长为41.0M时,△E的修正量极微,可忽略不计。
所以式①可简化为EHP=E0△√L。
根据查《渔船设计》5、可知E0计算如下:船速v=10.4× 1.852÷ 3.6=5.35M/S,L=41.0,Cp=0.60;V/(L/10)3=(400.0÷1.024)/(41÷10)3=5.67;v/√gl=5.35/√(9.8×41)=0.27;通过查《渔船设计》可得E0=0.072。
(2)结果:EHP=E0×△×√L =184.412、不确定推进系数(1)公式P×C=P E/P S=ηc×ηs×ηp×ηr式中P E:有效马力;P S:主机发出功率;ηc:传动功率;ηs:船射效率;ηp:散水效率;ηr:相对旋转效率。
(2)参数估算伴流分数:w=0.77Cp-0.28=0.182推力减额分数:由《渔船设计》得t=0.77Cp-0.3=0.162ηs=(1-t)/(1-w)=(1-0.162)/(1-0.182)=1.02取ηc=0.96;ηp=0.6;ηr=1.0(3)结果P×C=ηc×ηs×ηp×ηr=0.96×1.02×0.6×1.0=0.5753、主机选型论证(1)根据EHP和P×C选主机主机所需最小功率Psmin=P E/(P×C)=184.41/0.575=320.7马力=235.7KW参数10%功率储备:Ps=Psmin×(1+10%)=259.27KW查柴油机型号及主要参数表选择NT-855-M型柴油机参数:额定转速:1000r/min额定功率:267KW燃油消耗率:179g/kw.h(2)设计工况点初选a、取浆径为1.9M,叶数Z=4,盘面比为0.40和0.55b、确定浆转速范围225r/min左右4、单速比齿轮速比优选,桨工况点配合特性分析(1)设计思想:按自航工况下设计(2)设计参数及计算:a、螺旋桨收到的马力DHP:DHP=EHP/(ηs×ηp×ηr)=184.41/(1.02×0.6×1.0)=301.3马力b、√P=√(DHP/ρ)=√(301.3/1.024)=17.15c、桨径D:D=1.6d、自航航速v s=10.4KN拖航航速v s`=3.8KNe、进速v a=v s(1-w)=10.4×(1-0.182)=8.51f、估计桨转速:225r/min根据图谱计算(3)具体计算根据桨径D=1.9M,用B4-40和B4-55图谱计算转速为200r/min,225r/min,250r/min,275r/min,300r/min,航速为10.4KN时桨的螺距比H/D,敞水效率ηp,并绘制图谱求得最佳ηp和H/D。
(4)列表计算:序号计算项目1 桨径D(M) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.92 桨转速n(r/min) 200 225 250 275 3003 航速V S(kn) 10.4 10.4 10.4 10.4 10.44 进速V A(rw) 8.51 8.51 8.51 8.51 8.515 直径系数δ=3.28nD/V A146.5 164.8 183.1 201.4 219.76 功率系数B p=n√p/V A2.516.2 18.3 20.3 22.3 24.4查B4-40图谱7 ηp 0.608 0.626 0.615 0.599 0.5818 H/D 1.07 0.99 0.81 0.76 0.649 H(M) 2.03 1.88 1.54 1.44 1.22查B4-55图谱10 ηp 0.605 0.621 0.609 0.591 0.5711 H/D 1.05 0.91 0.87 0.73 0.7012 H(M) 2.00 1.73 1.65 1.39 1.33 (5)作图确定桨各项最佳参数:(6)通过作图确定桨的各相应参数:项目B4-40 B4-55 桨速r/min 230 225ηp 0.623 0.621H/D 0.97 0.91H(M) 1.84 1.84D(M) 1.9 1.9 通过作图确定出此船在自航状态下即航速V S=10.4KN时,桨的最佳转速,从而准确得出自航状态下的减速比。
(7)选择单速比齿轮箱参数:a、主机输出扭矩Ne=9550·P N/n N=267/1000×9550=2550N·Mb、主机转速n=1000 r·p·mc、减速比i=4.5根据以上参数选择:齿轮箱型号:SCG3503外形尺寸:854×880×1312传递能力:0.257kw/r/min(8)分析自航状态下的机桨配合特性图中A 点为船自航状态下的设计配合点,即额定工况点,此时主机在设计负荷下工作,主机可发出额定功率,螺旋桨亦可发出设计推力,使船在自航设计航速即10.4KN 航行。
(9)双速比齿轮箱速比优选、桨工况配合分析 ①设计思想:根据拖航工况选择减速比,由上面自航时的两种盘面比对应的参数求出拖网时再吸收全部主机功率情况下具有的最大推力的螺旋桨的转速及减速比。
②设计参数:拖航航速:v s =3.8kn进速:v a =0.515v s (1-w )=1.71m/s③具体计算(查《船舶原理与推进》P186) 序号 计算项目 1 桨径D(M) 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 2 桨转速 200 225 250 275 300 3 航速V S (kn) 10.4 10.4 10.4 10.4 10.4 4 进速V A (rw) 1.71 1.71 1.71 1.71 1.715D n V J a ⋅=60 0.27 0.24 0.22 0.20 0.186n 26075π⨯⨯=DHP Q M1079.5 959.6 863.6 785.1 720.17523600D n Q K MM ρ⋅= 0.0383 0.0269 0.0195 0.0147 0.0114查B4-40图谱 8 H/D 0.87 0.72 0.630.53 0.434 9 K T 0.295 0.24 0.196 0.165 0.09 10ηp0.336 0.3380.3410.3450.35λ p1λ pηp ηcCDBAP e P p100(%)(%)。